Investigadores descubren una nueva sustancia antibiótica procedente de la nariz humana
Una clase hasta ahora desconocida de compuestos antimicrobianos que mata microorganismos podría utilizarse como estructura guía para el desarrollo de nuevos antibióticos
En la Universidad de Tubinga se ha aislado por primera vez la sustancia activa epifadina - La epifadina es producida por bacterias específicas de la nariz y la piel de los seres humanos, tiene efecto antibiótico y es el primer ejemplo de una clase de compuestos antimicrobianos desconocida hasta ahora.
El principio activo epifadin en su forma pura aislada. La sustancia activa inestable debe almacenarse bajo gas protector.
© Jonas Ritz / Universität Tübingen
Investigadores de la Universidad de Tubinga han descubierto una nueva sustancia antibiótica procedente de la nariz humana que puede utilizarse contra bacterias patógenas. Denominada epifadina, la molécula se produce a partir de cepas específicas de la especie bacteriana Staphylococcus epidermidis, que se encuentran en la mucosa de la pared interior de la nariz. Las cepas que producen epifadina también pueden aislarse en la superficie de la piel. La epifadina constituye una nueva clase, desconocida hasta ahora, de compuestos antimicrobianos que elimina microorganismos y podría utilizarse como estructura principal para el desarrollo de nuevos antibióticos.
La nariz, la piel y el intestino humanos están colonizados por bacterias benignas y patógenas. Estos microorganismos conviven en lo que se denomina microbioma. Si el microbioma se desequilibra, los patógenos pueden aumentar y enfermamos. La bacteria Staphylococcus epidermidis está presente de forma natural en los microbiomas dérmico y nasal de casi todos los seres humanos. Se cree que la cepa recién identificada produce la sustancia activa epifadina para sobrevivir frente a los microorganismos competidores. La epifadina no sólo actúa contra las bacterias que compiten localmente con Staphylococcus epidermidis, sino que también es eficaz contra bacterias de otros hábitats como el intestino y ciertos hongos. Los investigadores descubrieron que es especialmente eficaz contra los patógenos potenciales Staphylococcus aureus, una infección adquirida en los hospitales que es especialmente peligrosa en su forma resistente a los antibióticos (SARM).
Ya en 2016, el mismo grupo de trabajo dirigido por el doctor Bernhard Krismer y el profesor Andreas Peschel, junto con la profesora Stephanie Grond y la profesora Heike Brötz-Oesterhelt de la Universidad de Tubinga, descubrieron una sustancia antibiótica desconocida con una estructura única: la lugdunina. La epifadina es ahora el segundo descubrimiento de este tipo que este grupo de trabajo realiza en el microbioma humano.
En experimentos, la sustancia activa epifadina mató de forma fiable al patógeno Staphylococcus aureus, destruyendo las células bacterianas hostiles al dañar su membrana celular. La estructura química de la epifadina es extremadamente inestable y la sustancia sólo es activa durante muy pocas horas, por lo que la epifadina tiene un efecto principalmente local. Esto reduce la probabilidad de daños colaterales en el microbioma, habituales en los tratamientos actuales con antibióticos de amplio espectro. Es necesario seguir investigando para descubrir si la epifadina o sus derivados pueden utilizarse con fines terapéuticos. Por ejemplo, el Staphylococcus epidermidis productor de epifadina podría colonizar la mucosa nasal y otros lugares de nuestra piel y suprimir así el crecimiento de patógenos como el Staphylococcus aureus. De este modo se podrían prevenir las infecciones bacterianas, utilizando medios naturales de los que ya dispone nuestro organismo.
Los investigadores del Cluster of Excellence "Controlling Microbes to Fight Infections" CMFI de la Universidad de Tubinga localizaron el principio activo y su estructura hace diez años, cuando consiguieron aislar la cepa por primera vez. Los microorganismos forman sustancias naturales complejas como la epifadina a partir de componentes individuales mediante enzimas, lo que se denomina "biosíntesis". Los primeros intentos de reproducir esta biosíntesis indicaron desde el principio que se trataba de una molécula extremadamente novedosa. Fueron necesarios varios años de estrecha colaboración en el análisis químico y la síntesis en el Instituto de Química Orgánica de la Universidad de Tubinga antes de que consiguieran acumular y almacenar el principio activo de forma que fuera posible aislar completamente la sustancia pura.
El director del estudio, Bernhard Krismer, del Instituto Interfacultativo de Microbiología y Medicina de las Infecciones de Tubinga (IMIT), recuerda: "Los datos del laboratorio eran muy interesantes, pero difíciles de interpretar debido a la inestabilidad. A pesar de las dificultades, pensé que merecía la pena seguir investigando al respecto". La tenacidad y una gran tolerancia a la frustración han conducido finalmente al éxito".
Andreas Peschel, catedrático de Microbiología de la Universidad de Tubinga y ponente del Cluster de Excelencia CMFI, añade: "El desarrollo de nuevos antibióticos lleva décadas estancado. Pero los necesitamos más que nunca, porque en los últimos años hemos registrado un rápido aumento de los bichos multirresistentes en todo el mundo. Es difícil controlar estas infecciones y nuestros antibióticos de reserva ya no tienen un efecto tan potente. Necesitamos urgentemente nuevos principios activos y métodos de tratamiento".
Los estudios de seguimiento investigarán el efecto de la sustancia activa en función de su estructura. También en este caso, el carácter perecedero de la epifadina dificulta los análisis químicos y biológicos exhaustivos. Así que, para empezar, utilizarán la síntesis química en el laboratorio para producir moléculas artificiales con una estructura y un efecto antimicrobiano similares a los de la epifadina, que sean estables y más fáciles de trabajar.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Reciba la industria de las ciencias biológicas en su bandeja de entrada
No se pierda nada a partir de ahora: Nuestro boletín electrónico de biotecnología, productos farmacéuticos y ciencias de la vida le pone al día todos los martes y jueves. Las últimas noticias del sector, los productos más destacados y las innovaciones, de forma compacta y fácil de entender en su bandeja de entrada. Investigado por nosotros para que usted no tenga que hacerlo.
